深紫外线可激发的水溶剂化聚合物染料制造技术

提供了具有深紫外线激发光谱的水溶剂化聚合物染料。主题聚合物染料包含聚光多发色团，所述聚光多发色团具有共轭改性重复单元，所述共轭改性重复单元并入到聚合物骨架中从而产生链段间具有有限π‑共轭的π‑共轭共聚单体的链段。还提供了聚合物串联染料，其进一步包含与多发色团能量接收接近的共价连接至多发色团的信号发色团。还提供了包含主题水溶剂化聚合物染料的标记的特异性结合成员。还提供了评价样品中靶分析物的存在的方法以及标记主题聚合物染料可用于其中的靶分子的方法。还提供了用于实践主题方法的系统和试剂盒。

Water solvated polymer dyes excited by deep ultraviolet

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】深紫外线可激发的水溶剂化聚合物染料相关申请的交叉引用按照35U.S.C.§119(e)，本申请要求2017年12月26日提交的美国临时专利申请序列号62/610,478的提交日期的优先权；所述申请的公开内容以引用的方式并入本文。引言荧光染料是受它们所吸收波长的光照射时发射出(通常)不同波长的光的化合物。荧光染料可以用于生物化学、生物学和医学中的各种应用，例如用于诊断试剂盒、显微镜检查或药物筛选。荧光染料的特征在于允许使用者根据所需目的选择合适的染料的许多参数。感兴趣的参数包括激发波长最大值、发射波长最大值、斯托克斯频移、消光系数、荧光量子产率和荧光寿命。染料可以根据感兴趣的应用进行选择，以便例如允许激发辐射穿透到生物样品中，使背景荧光最小化和/或达到高信噪比。分子识别涉及两个分子的特异性结合。对靶生物分子具有结合特异性的分子可以用于各种研究和诊断应用，例如分析物的标记和分离、流式细胞术、原位杂交、酶联免疫吸附试验(ELISA)、蛋白质印迹分析、磁性细胞分离和色谱法。靶生物分子可以通过用荧光染料标记进行检测。
技术实现思路
提供了具有深紫外线激发光谱的水溶剂化聚合物染料。主题聚合物染料包含聚光多发色团，所述聚光多发色团具有共轭改性重复单元，所述共轭改性重复单元并入到聚合物骨架中从而产生链段间具有有限π-共轭的π-共轭共聚单体的链段。还提供了聚合物串联染料，其进一步包含与多发色团能量接收接近的共价连接至多发色团的信号发色团。还提供了包含主题水溶剂化聚合物染料的经标记特异性结合成员。还提供了评价样品中靶分析物的存在的方法以及标记主题聚合物染料可用于其中的靶分子的方法。还提供了用于实践主题方法的系统和试剂盒。附图说明应理解的是，下述图仅用于说明目的。该图并非意图以任何方式限制本教义的范围。图1描绘了本公开的示例性共聚单体、共轭改性重复单元和聚合物染料。图2描绘了本公开的示例性聚合物染料的示例性pi-共轭链段。图3描绘了本公开的示例性聚合物染料。图4描绘了本公开的示例性聚合物染料。图5描绘了本公开的示例性聚合物染料，其包括具支链π-共轭链段。图6A至6C描绘了本公开的示例性聚合物染料。图7示出了几种具有深紫外线激发光谱和350nm或更低吸收最大值的示例性聚合物染料的归一化吸收光谱。图8示出了本公开的几种示例性聚合物染料的归一化发射光谱。图9示出了与各种信号发色团共轭、具有如图3所示染料1的聚合物染料结构的几种示例性聚合物串联染料(连接的染料)的归一化发射光谱。定义在更详细地描述示例性实施方案之前，阐述以下定义以说明和限定说明书中所用术语的含义和范围。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语都具有与本专利技术所属领域中普通技术人员通常所理解的相同的含义。但是，为清楚起见并便于参考，下文仍定义了某些术语。必须指出，如本文和所附权利要求书中所用，单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”和“所述/该(the)”包括复数指示物，上下文另有明确规定的除外。例如，术语“染料”是指一种或多种染料，即单一染料和多种染料。进一步应注意的是，权利要求可以被撰写成排除任何任选的要素。因此，该陈述旨在用作此类与权利要求要素的列举相关的排他性术语如“仅仅(solely)”、“仅(only)”等的使用或“否定性”限制的使用的前提基础。如本文所用，术语“样品”涉及含有一种或多种感兴趣的分析物的材料或材料的混合物，在一些情况下为液体形式。在一些实施方案中，以其最广泛的意义使用的该术语是指含有细胞或产生细胞代谢物的任何植物、动物或细菌材料，例如从个体分离的组织或流体(包括但不限于血浆、血清、脑脊液、淋巴、泪液、唾液和组织切片)或从体外细胞培养成分分离的组织或流体，以及来自环境的样品。术语“样品”还可以指“生物样品”。如本文所用，术语“生物样品”是指整个生物体或其组织、细胞或组成部分的子集(例如体液，包括但不限于血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊液、唾液、羊膜液、羊膜脐带血、尿液、阴道液和精液)。“生物样品”还可以指从整个生物体或其组织、细胞或组成部分的子集，或其级分或部分制备的匀浆、裂解物或提取物，包括但不限于血浆，血清，脊髓液，淋巴液，皮肤、呼吸道、肠道和泌尿生殖道的外部部分，泪液，唾液，乳，血细胞、肿瘤和器官。在某些实施方案中，样品已从动物或植物中取出。生物样品可包括细胞。术语“细胞”是以其常规意义使用，指的是至少具有细胞核和细胞膜的活生物体(真核和原核)的基本结构单元。在某些实施方案中，细胞包括原核细胞，例如来自细菌的原核细胞。在其他实施方案中，细胞包括真核细胞，例如从动物、植物或真菌的生物样品中获得的细胞。如本文所用，术语“被载体结合的”和“与载体连接的”可互换使用，并且是指与感兴趣的载体共价或非共价连接的部分(例如，特异性结合成员)。共价连接可以涉及两个相容性官能团(例如，两个化学选择性官能团、亲电体和亲核体等)的化学反应，以便在这两个感兴趣的部分(例如载体和特异性结合成员)之间形成共价键。在一些情况下，非共价连接可以涉及两个感兴趣的部分(例如，两个亲和部分如半抗原和抗体或者生物素部分和链霉抗生物素蛋白等)之间的特异性结合。在某些情况下，非共价连接可以涉及对底物吸收。如本文所用，术语“多肽”是指任何长度的氨基酸的聚合形式，包括长度范围为2-50个氨基酸的肽以及长度大于50个氨基酸的多肽。术语“多肽”和“蛋白质”在本文中可互换使用。术语“多肽”包括编码和非编码氨基酸的聚合物、化学或生物化学改性或衍生的氨基酸，以及其中常规骨架已被非天然存在的或合成的骨架置换的具有改性的肽骨架的多肽。多肽可具有任何适宜的长度，例如，2个或更多个氨基酸，诸如4个或更多个氨基酸、10个或更多个氨基酸、20个或更多个氨基酸、50个或更多个氨基酸、100个或更多个氨基酸、300个或更多个氨基酸，诸如多达500或1000个或更多个氨基酸。“肽”可以是2个或更多个氨基酸，诸如4个或更多个氨基酸、10个或更多个氨基酸、20个或更多个氨基酸，诸如多达50个氨基酸。在一些实施方案中，肽长度在5与30个氨基酸之间。如本文所用，术语“分离的”是指感兴趣的部分至少60％不含、至少75％不含、至少90％不含、至少95％不含、至少98％不含且甚至至少99％不含在纯化之前伴随所述部分存在的其他组分。“多个”包含至少2个成员。在某些情况中，多个可以具有5个或更多个，例如10个或更多个、100个或更多个、1000个或更多个、10,000个或更多个、100,000或更多个、106个或更多个、107个或更多个、108个或更多个或109个或更多个成员。数值范围包括限定该范围的数字。如本文所用，术语“特异性结合”是指捕获剂(或特异性结合对的第一成员)优先结合例如在不同分析物的均匀混合物中存在的特定分析物(或特异性结合对的第二成员)的能力。在一些例子中，特异性结合相互作用将以超过针对不期望分析物的特异性10倍或更多倍，诸如100倍或更多倍，或1000倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶剂化聚合物染料，所述染料包含：/nπ-共轭共聚单体的链段；以及/n共轭改性重复单元；/n其中所述聚合物染料具有深紫外线激发光谱。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171226 US 62/610,4781.一种水溶剂化聚合物染料，所述染料包含：
π-共轭共聚单体的链段；以及
共轭改性重复单元；
其中所述聚合物染料具有深紫外线激发光谱。


2.根据权利要求1所述的聚合物染料，其中所述共轭改性重复单元包含以下结构：



其中：
Z选自共价键、饱和原子、饱和基团和官能团，条件是当Z为共价键时，R22、R23、R25和R28中至少两个不为H；
R21至R28独立地选自H、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、烷氧基、取代的烷氧基、羟基、氰基、卤素、磺酸根/酯、磺酰胺、取代的磺酰胺、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺和水增溶基团，并且其中R22、R23、R25和R28中的一个或多个任选地与Z环状连接从而提供苯并稠合碳环或杂环环；并且
每个*是与所述聚合物染料骨架共价连接的位点。


3.根据权利要求2所述的聚合物染料，其中：
a)Z选自饱和碳原子、饱和杂原子、官能团和饱和接头；
b)Z选自–S–、–S(O)–、–SO2–、–SO2NR’–、–S(O)O–、–O–、–C(O)–、–C(O)NR’–、–C(O)O–、–OC(O)NR’–、–OC(O)O–、–NR’C(O)NR’–、–C(R5)(R6)–、–Si(R5)(R6)–、–N(R’)–、烷基接头和聚乙二醇接头；并且每个R'、R5和R6均独立地选自H、烷基、取代的烷基，或者其中R5和/或R6任选地与R22、R23、R25或R28环状连接从而提供苯并稠合碳环或杂环环；
c)Z选自–S–、–S(O)–、–SO2–、–O–、–C(O)–、–C(O)NR’–、–OC(O)NR’–、–OC(O)O–和–NR’C(O)NR’–；或
d)Z为C(R5)(R6)–或–Si(R5)(R6)–。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的聚合物染料，其中所述共轭改性重复单元包含以下结构：



其中：
n1、n2、m1和m2独立地为0至3，其中n1+m1和n2+m2各自独立地为2至3；
R16和R17各自独立地选自H、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、羟基、氰基、卤素、磺酸根/酯、磺酰胺、取代的磺酰胺、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺和水增溶基团；并且
每个*是与所述聚合物染料骨架共价连接的位点。


5.根据权利要求1或2所述的聚合物染料，其中Z为共价键，并且所述共轭改性重复单元包含以下结构：



其中：
R1至R4独立地选自氢、烷基、取代的烷基、卤素、氰基、

条件是R1和R2不为氢；
每个R5独立地为–(CH2CH2O)pR′，其中p为0至50的整数，R′为H、烷基或取代的烷基；
X为O或S；并且
m为0到10的整数。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物染料，其中所述聚合物染料包含多个π-共轭链段，每个π-共轭链段均包含一种或多种选自以下的共聚单体：
a)取代或未取代的芳基或杂芳基共聚单体、炔基共聚单体和取代或未取代的烯基共聚单体；
b)取代或未取代的聚(对亚苯基)、取代或未取代的联苯基、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的芴、取代或未取代的咔唑、取代或未取代的噻咯、取代或未取代的苯并噁唑、取代或未取代的苯并噻唑、炔基以及取代或未取代的烯基；
c)以下结构(a)至(k)：



其中：
X为O或S；
n为1至6(例如1、2或3)；
R11是一个或多个任选的取代基，其各自独立地选自氢、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、烷基、取代的烷基、烷氧基、取代的烷氧基、羟基、氰基、卤素(例如氟基、氯基或溴基)、磺酸根/酯、磺酰胺、取代的磺酰胺、羧基、羧酰胺、取代的羧酰胺和水增溶基团；并且
每个*是与所述聚合物骨架共价连接的位点。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的聚合物染料，其中所述聚合物染料具有式(I)：



其中：
每个M1独立地选自取代或未取代的芳基共聚单体、取代或未取代的杂芳基共聚单体、炔基共聚单体和取代或未取代的烯基共聚单体；
每个M2独立地为共轭改性重复单元；
L1和L2各自独立地为接头单元；
Z1为连接的化学选择性标签或连接的信号发色团(–Z1)；
Z2为具支链的π共轭链段；
a至h各自独立地为0或1，其中a+b≥1且b+e+h≥1；
n为1至250；
m和o各自独立地为0至250；
p为1至100,000；并且
G1和G2独立地选自端基、π-共轭链段、接头和连接的特异性结合成员。


8.根据权利要求7所述的聚合物染料，其中：
a)所述聚合物染料具有式(II)：



其中：
M1和M3独立地选自芳基共聚单体、杂芳基共聚单体、炔基共聚单体和烯基共聚单体；
Z选自共价键、饱和原子或饱和基团和官能团；
R11和R12各自独立...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁永超，大卫·穆罗，布莱恩·沃尔，露西·赵，乔纳森·霍林格，格伦·P·巴塞洛缪，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：发明
国别省市：美国;US